I NTRODUCTION À LA PHYSIQUE ATOMIQUE Chapitre X Physique III/IV Lucie Loperetti

Modèles atomiques  Modèle de J.J. Thomson (pudding model)  Expérience de Rutherford Les particules  émises du Radon sont envoyées sur une feuille métallique, où quelques particules sont renvoyées vers l’arrière. 2

Expérience de Rutherford 3

4

Modèles de l’atome 5

Limite du modèle de Rutherford 6

5800 K (Sun) 2000 K Raies spectrales 7  Spectre d’émission selon température  Le soleil : 10’000 raies spectrales (1868)  /Simul_colorado/Simulation /blackbody.swf /Simul_colorado/Simulation /blackbody.swf

Raies spectrales 8 Spectre continu Hydrogène Lithium Sodium Mercure Hydrogène Sodium (1752)  Spectre d’émission  Spectre d’absorption Spectre d’absorption NO 2 (dioxyde d’azote) Crédit : CETI/Observatoire de Paris

Postulats de Bohr 9

1 er Postulat de Bohr L’électron (de l’atome d’hydrogène) se déplace sur une orbite circulaire autour du proton sans émettre de rayonnement F Centripète = F Coulomb 10

2 ème Postulat de Bohr Quantification: Les orbites sont stables, le moment cinétique d’un électron est quantifié ! 11

L’électron peut passer d’une orbite à une autre en absorbant ou en émettant un photon (onde él.magn.) ème Postulat de Bohr

Raies spectrales Lors d’un changement d’orbite, l’atome émet de la lumière de longueur d’onde bien définie. 13

Emissionsspektren Spectres d’émission 14

Effet photoélectrique 15

Effet photoélectrique

Effet Compton

Dualité de la lumière 18

Dualité

20 Figure d’interférence

21 Dualité

22 Onde de particules Figure de diffraction produite par des rayons X traversant une feuille d’aluminium composée de nombreux cristaux orientés au hasard. Les particules non diffractées se trouvent au centre de l’image. Sur cette image on distingue 4 cercles complets.

23 Ondes d’électrons

24 Dualité

25 Bremsstrahlung Exercice Déterminez la plus petite longueur d’onde des rayons X qui peuvent être émis par un électron frappant la couche métallique de l’écran d’un téléviseur fonctionnant sous une tension d’accélération de 20kV

26 Le Laser

27 Le rayonnement stimulé augmente en intensité dans un axe parallèle à la cavité jusqu’à ce qu’une courte impulsion pratiquement unidirectionnelle et monochromatique soit émise à la sortie du miroir semi- réfléchissant. Le Laser

Microscope STM 28

29

30 Conseil de Solvay, Belgique (octobre 1927)

31 «Je pense que je peux dire sans grande crainte de me tromper que personne ne comprend la mécanique quantique» Richard P. Feynman (1967)